ICS 77.040 CCS H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 1551—2021 代替GB/T1551—2009 硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法 Test method for measuring resistivity of monocrystal silicon- In-line four-point probe and direct current two-point probe method 2021-05-21发布 2021-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T1551—2021 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T1551一2009《硅单晶电阻率测定方法》，与GB/T1551—2009相比，除结构调整 和编辑性改动外，主要技术变化如下： 更改了直排四探针法的适用范围（见第1章，2009年版的第1章）； a) b）“范围”中增加了“硅单晶其他范围电阻率的测试可参照本文件进行”（见第1章)； 增加了规范性引用文件GB/T14264（见第2章）； c） (P 增加了“术语和定义”（见第3章）； e) 更改了测试环境温度的要求（见第4章，2009年版的第2章、第13章）； f) g) 增加了少数载流子注入对测试结果具体影响的干扰因素（见5.3）； h) 更改了“干扰因素”中温度对测试结果的影响（见5.42009年版的3.4、14.4）； 增加了探针振动、探针头类型对测试结果影响的干扰因素（见5.5、5.6）； 增加了直排四探针法测试时样品发热、探针与样品接触的位置对测试结果影响的干扰因素见 5.7a)5.7c)|; k） 增加了直流两探针法测试时样品电阻率不均匀、存在轻微裂痕或其他机械损伤、导电类型不唯 对测试结果影响的干扰因素（见5.8）； ) m) 更改了直排四探针法的测试原理（见6.1，2009年版的第4章）； n) 增加了直排四探针法中“试剂和材料”（见6.2）； o) 更改了直排四探针法中对针尖形状和初始标称半径的要求[见6.3.1a），2009年版的5.1.1」； 更改了直排四探针法中标准电阻的要求[见6.3.2c）、2009年版的5.2.4]； 更改了直排四探针法中散热器的要求（见6.3.4，2009年版的5.4)； r) s) 更改了直排四探针法中厚度测试仪的要求（见6.3.6，2009年版的5.6）； t) 删除了直排四探针法中超声波清洗器、化学实验室器具的要求（见2009年版的5.13、5.14）； u) 更改了直排四探针法中样品表面处理的描述（见6.4.1,2009年版的6.1）； v) 增加了电阻率大于3000Qcm样品对应的推荐圆片样品测试电流值（见表2，2009年版的表 2); w) 删除了不同电阻率样品对应的测试电流（见2009年版的表2）； 更改了直排四探针法中电学测试装置的要求（见6.5.1.6，2009年版的7.1.6）； 更改了直排四探针法中确定探针间距用材料的要求（见6.5.2.1，2009年版的7.2.1）； y) z) 删除了直排四探针法测试中样品清洗、干燥的过程（见2009年版的7.3.1）； aa) 删除了直排四探针法测试中对于圆片试样的特殊要求（见2009年版的7.3.2、7.3.3）； bb） 删除了直排四探针法测试圆片时探针阵列位置的要求（见2009年版的7.3.4）； cc) 更改了直排四探针法测量组数的要求（见6.5.3.7，2009年版的7.3.8）； (PP 更改了直排四探针法测试精密度的内容（见6.7，2009年版的第9章）； 更改了直排四探针法的测试原理（见7.1，2009年版的第15章）； 1 GB/T1551—2021 ff) 删除了直流两探针法“试剂”中的丙酮、乙醇（见2009年版的16.2、16.3）； gg) hh) 增加了直流两探针法中显微镜放大倍数的要求（见7.3.5）； ii) 删除了直流两探针法中的化学实验室设备（见2009年版的17.7）； ji） 删除了直流两探针法“试样制备”中对晶体导电类型的要求（见2009年版中的18.1)； kk）更改了直流两探针法在第二测量道上测试的条件（见7.4.2、7.5.3.10，2009年版的18.2、 19.3.10); 11) 更改了直流两探针法中样品表面处理的描述（见7.4.3、7.4.4，2009年版的18.3、18.4)； mm）更改了直流两探针法测试设备适用性检查中模拟电阻平均值R.的要求（见7.5.2.2，2009年版 的19.2.2.3)； nn) 更改了直流两探针法测试精密度的内容（见7.7，2009年版的第21章）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国半导体设备与材料标准化技术委员会（SAC/TC203）和全国半导体设备与材料标准 化技术委员会材料分技术委员会（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。 本文件起草单位：中国电子科技集团公司第四十六研究所、有色金属技术经济研究院有限责任公 司、有研半导体材料有限公司、广州市昆德科技有限公司、青海芯测科技有限公司、浙江海纳半导体有限 公司、乐山市产品质量监督检验所、中国计量科学研究院、亚洲硅业（青海）股份有限公司、浙江金瑞泓科 技股份有限公司、开化县检验检测研究院、南京国盛电子有限公司、青海黄河上游水电开发有限责任公 司新能源分公司、义乌力迈新材料有限公司。 本文件主要起草人：刘立娜、刘兆枫、何炬坤、刘刚、杨素心、孙燕、高英、王昕、梁洪、潘金平、楼春兰、 宗冰、李慎重、潘文宾、蔡丽艳、王志强、皮坤林。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： 一1979年首次发布为GB1551一1979； —2009年第二次修订时，并人了GB/T1552一1995《硅、锗单晶电阻率测定直排四探针法》的内 量方法》、GB/T1552—1995《硅、锗单晶电阻率测定直排四探针法》，其中GB/T1552—1995 代替GB1552—1979、GB5251—1985、GB6615—1986），并删除了锗单晶电阻率测试方法的 内容； 一本次为第三次修订。 GB/T 1551—2021 硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法 1范围 本文件规定了用直排四探针法和直流两探针法测试硅单晶电阻率的方法。 10-42·cm~8×1032·cm，n型硅单晶电阻率范围为7×10-42·cm~1.5×1042·cm；直流两探针 10*α·cm，样品长度与截面最大尺寸之比不小于3：1。硅单晶其他范围电阻率的测试可参照本文件 进行。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T1550非本征半导体材料导电类型测试方法 GB/T14264半导体材料术语 3术语和定义 GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。 4试验条件 环境温度为23℃土5℃，相对湿度不大于65%。 5干扰因素 较暗的环境或遮光罩中进行。 注：对于电阻率大于103Q·cm的样品，光照的影响更显著。 5.2当测试仪器放置在高频干扰源附近时，有可能会导致样品内交流干扰产生杂散电流，引起电阻率 测试结果的误差，此时仪器应有电磁屏蔽。 5.3样品中电场强度不宜过大，以避免少数载流子注人。对于高电阻率，长寿命的样品，少数载流子注 人可能导致电阻率减小。少数载流子注入对电阻率的影响可以通过低电流下重复测试获得，重复测试 电阻率不发生变化，说明少数载流子注人的影响很小。如果使用的电流适当，用该电流的2倍或1/2倍 进行测试时，引起电阻率的变化应不超过士0.5%。 5.4电阻率测试受温度影响，因此需要保持测试过程中测试环境的温度稳定。测试基准温度为 1